Transmission des objectifs

[seba]

Un collègue du club photo m'a raconté qu'il obtenait une assez importante différence d'exposition entre deux objectifs pour une même ouverture.
J'ai d'abord cru à une erreur de manipulation de sa part mais après vérification, c'est bien le cas.
Il s'agit d'un Nikkor 50mm f/1,8 et d'un Nikkor 70-200mm f/2,8.
La transmission du deuxième est bien moindre que celle du premier.
Par curiosité, j'ai comparé la transmission de deux de mes objectifs, un Micro-Nikkor 55mm f/3,5 et un Nikkor 70-200mm f/4-5,6.
Manip : je photographie simplement une plage blanche à travers les objectifs. A part la plage blanche, l'environnement est plutôt sombre pour minimiser la lumière parasite.
Pour mes deux objectifs, la transmission est quasiment la même.
A l'occasion je referais la même manip avec les deux objectifs de mon collègue.

[Potomitan]

Il s'agit d'un Nikkor 50mm f/1,8 et d'un Nikkor 70-200mm f/2,8.
La transmission du deuxième est bien moindre que celle du premier.

Ce qui est logique puisque l'un doit comporter qq lentilles (4/5/6 ?) et pas forcément très épaisses, quand l'autre doit plutôt être autour de la quinzaine dont sans doute qq unes un peu épaisses.

Donc entre la perte à chaque réflexion sur une surface + la perte en passant à travers le matériau, ça peut finir par faire un peu qd même.

Il serait surtout intéressant (au titre de la curiosité) de connaître la mesure de la déperdition.

[Verso92]

Heureusement, avec mes boitiers à mesure TTL, je n'ai jamais constaté ce genre de différences.


(je ne fais jamais de mesure en lumière incidente avec une cellule à main...  ;-)

Il serait surtout intéressant (au titre de la curiosité) de connaître la mesure de la déperdition.

DxOMark est ton ami :

[Potomitan]

DxOMark est ton ami...  ;-)

👍🏻

Exact. J'avais oublié qu'ils faisaient ça. Merci  😊

[seba]

Heureusement, avec mes boitiers à mesure TTL, je n'ai jamais constaté ce genre de différences.

(je ne fais jamais de mesure en lumière incidente avec une cellule à main...  ;-)

DxOMark est ton ami :

Là on était en manuel (avec flash studio).
La perte me semble beaucoup plus importante que la mesure DxO.
Franchement entre les deux photos, c'était flagrant.

[seba]

D'ailleurs si je comprends bien les mesures DxO (T/3,1 pour f/2,8 et T/2,0 pour f/1,8), la transmission serait moindre pour le 50mm f/1,8.

[Verso92]

Là on était en manuel (avec flash studio).

Mesure non TTL, donc ?

[Verso92]

D'ailleurs si je comprends bien les mesures DxO (T/3,1 pour f/2,8 et T/2,0 pour f/1,8), la transmission serait moindre pour le 50mm f/1,8.

Petite erreur de ma part pour la comparaison...


Là, pour le même boitier (D810), on a T2/f2 vs T3.2/f2.8.

[Potomitan]

D'ailleurs si je comprends bien les mesures DxO (T/3,1 pour f/2,8 et T/2,0 pour f/1,8), la transmission serait moindre pour le 50mm f/1,8.

Ou pluss de vignetage ?

J'aurais tendance à regarder la transmission à des ouvertures où le vignetage a disparu.

[seba]

Ou pluss de vignetage ?

J'aurais tendance à regarder la transmission à des ouvertures où le vignetage a disparu.

Je ne connais pas la procédure de DxO, mais normalement pour comparer les ouvertures on ne compare que le centre des images.
Et pour ce qui est de ma manip, elle exclut tout vignetage.

[seba]

Petite erreur de ma part pour la comparaison...
Là, pour le même boitier (D810), on a T2/f2 vs T3.2/f2.8.

T2/f1.8 vs T3.2/f2.8.
Ce ne ferait pas une grosse différence (pertes 23% contre 30%).
En plus, si on mesure bien l'ouverture photométrique, on ne sait pas si l'ouverture géométrique annoncée est exacte.
Je préfère ma manip où on visualise directement la transmission.

[M@kro]

Avez vous essayer avec 2 objectifs différents mais avec la même focale et à la même ouverture ?
Typiquement, un 50 f/1,4 et un 50 f/1,8, à f/4 ? Avez vous les mêmes conclusions ?

[seba]

Avez vous essayer avec 2 objectifs différents mais avec la même focale et à la même ouverture ?
Typiquement, un 50 f/1,4 et un 50 f/1,8, à f/4 ? Avez vous les mêmes conclusions ?

Non.
Les deux objectifs à comparer sont un 50mm f/1,8 AFD et un zoom 70-200mm f/2,8 AF-S.
Les deux à la même ouverture bien sûr.

[Verso92]

Pas de f/2.8 70-200 en magasin.

Comparaison, pour voir, entre le f/1.8 50 AF-D et le f/4-70-200 AF-S à 70mm.

D850, f/5.6~2", 64 ISO, mode M :


(très léger écart d'expo, au final (entre 1/4 et 1/6 d'IL ?)... difficile d'en tirer plus de conclusion que ça, AMHA)

[seba]

Oui.
Avec le 70-200/2,8 c'était beaucoup plus prononcé. Les deux objectifs étaient à f/5,6.
D'où ça vient : transmission ou imprécision du diaphragme, je n'en sais rien et c'est pour ça que je voudrais faire la manip que j'ai faite au premier message.

[mickey]

J'ai déjà rencontré un problème de décalage d'exposition avec un 24 AFD par rapport à tous mes autres objectifs. En fait le 24 mm avait un problème de gommage du diaphragme et après retour du SAV il avait un décalage d'un stop.
Je pense que le 50 mm en question doit avoir un problème sur le calage de la cinématique de présélection du diaphragme.

[Tonton-Bruno]

Je pense que le 50 mm en question doit avoir un problème sur le calage de la cinématique de présélection du diaphragme.

Même avis.

[seba]

Je ferai des tests complémentaires (en incluant un troisième objectif).
Ca va prendre un moment, le temps que je retourne au club photo.

[seba]

Alors voici une comparaison entre 4 objectifs, tous à f/5,6.
Il s'agit des 50/1,8 AFD, 70-200/2,8 G AFS, 50/1,8 SERIES E, et 28-80/3,3-5.6 G AF.

[seba]

Sujet, un carton gris.
200 ISO, temps de pose 0,63s, balance des blancs fixe.
Les diaphragmes des objectifs fonctionnent tous très bien.
Le résultat est différent pour chaque objectif.

[seba]

Entre parenthèses, il y a des dérives chromatiques assez diverses (saturation très poussée).

[seba]

Et le carton gris vu à travers le 50/1,8 AFD et le 70-200/2,8 G AFS.
On voit bien qu'il y a pas mal de pertes à travers les lentilles du zoom.
Il y a une différence assez importante entre ces deux objectifs.
A mon avis, le 50mm est un peu trop ouvert à 5,6 (sans doute un diaphragme un peu imprécis) et la transmission du zoom est loin de 100%.
D'où cette grosse différence qui m'a quand même surpris quand mon collègue m'en a parlé.

[Tonton-Bruno]

Vraiment très surpris par une telle disparité !

Est-ce que ces tests ont été faits en lumière contrôlée ? Soit flash de studio, soit torche vidéo ?

[seba]

Est-ce que ces tests ont été faits en lumière contrôlée ? Soit flash de studio, soit torche vidéo ?

Non c'est des plafonniers (des LED je crois) mais le temps de pose assez long supprime tout problème je pense.

[Rami]

Très intéressant.

Suite à la dernière question.
Fais-tu la mesure avec un objectif puis l'autre, qui vise toujours la même région de l'écran ?
Je pense que oui, sinon tu pourrais avoir des problèmes d''inhomogénéité de l'éclairage.
Et as-tu fait, sur un objectif, des tests de répétabilité pour valider la procédure ?

[Verso92]

Et as-tu fait, sur un objectif, des tests de répétabilité pour valider la procédure ?

C'est en effet le préalable à faire pour valider, notamment, la régularité de la commande de fermeture du diaph (côté boitier, entre autre).

[seba]

Très intéressant.

Suite à la dernière question.
Fais-tu la mesure avec un objectif puis l'autre, qui vise toujours la même région de l'écran ?
Je pense que oui, sinon tu pourrais avoir des problèmes d''inhomogénéité de l'éclairage.
Et as-tu fait, sur un objectif, des tests de répétabilité pour valider la procédure ?

Les objectifs visent tous la même zone (un carton à 2 mètres environ pour éviter toute ombre).
Pas vraiment des tests de répétabilité mais à plusieurs séances nous avons pu constater qu'effectivement, à chaque fois, le zoom est plus sombre que le 50mm (à même ouverture).
De toute façon, on voit bien, sur la photo où je photographie le carton à travers les lentilles, qu'à côté des objectifs la luminosité est la même.

[seba]

C'est en effet le préalable à faire pour valider, notamment, la régularité de la commande de fermeture du diaph (côté boitier, entre autre).

J'ai déjà utilisé deux boîtiers différents. Même résultat. Cela vient bien des objectifs.
D'après mes résultats, je suspecte une imprécision du diaphragme pour le 50mm (un peu trop ouvert) et transmission loin de 100% pour le zoom. Qui donne des images plus sombres que les trois autres objectifs.

[Verso92]

J'ai déjà utilisé deux boîtiers différents. Même résultat. Cela vient bien des objectifs.
D'après mes résultats, je suspecte une imprécision du diaphragme pour le 50mm (un peu trop ouvert) et transmission loin de 100% pour le zoom. Qui donne des images plus sombres que les trois autres objectifs.

Ayant fait, à l'époque, des batteries de tests avec plusieurs dizaines d'objectifs, je suis surpris par tes conclusions...

[kochka]

J'ai toujours cru que l'ouverture affichée sur un objectif était calculée en fonction du diamètre du "trou":

L'ouverture d'un objectif photographique est le réglage qui permet d'ajuster le diamètre d'ouverture du diaphragme. Elle est caractérisée par N qui est le nombre d'ouverture1 ou ouverture géométrique2( elle est aussi fréquemment notée par le quotient « f / N »). Ce nombre sans dimension est défini comme le rapport du diamètre de la pupille d'entrée à la focale f (distance focale image, positive, ici notée f pour simplifier les écritures).

    N = f d {\displaystyle N={\frac {f}{d}}}.

et qu'elle ne tenait aucun compte de la qualité de transmission des lentilles, qui évidement est fonction in verse de leur absorption et propre à chaque objectif.

[seba]

J'ai toujours cru que l'ouverture affichée sur un objectif était calculée en fonction du diamètre du "trou":

L'ouverture d'un objectif photographique est le réglage qui permet d'ajuster le diamètre d'ouverture du diaphragme. Elle est caractérisée par N qui est le nombre d'ouverture1 ou ouverture géométrique2( elle est aussi fréquemment notée par le quotient « f / N »). Ce nombre sans dimension est défini comme le rapport du diamètre de la pupille d'entrée à la focale f (distance focale image, positive, ici notée f pour simplifier les écritures).

    N = f d {\displaystyle N={\frac {f}{d}}}.

Oui.

et qu'elle ne tenait aucun compte de la qualité de transmission des lentilles, qui évidement est fonction in verse de leur absorption et propre à chaque objectif.

Oui pour les objectifs photo, non pour les objectifs ciné (qui ont plus de contraintes d'homogénéité).

[luistappa]

Oui c'est pourquoi sur les objectifs de cunéiforme il n'est pas écrit f mais T, un f1.2 sera en généra T1.3.

[grizzly]

sur les objectifs de cunéiforme

Là, on parle vraiment d'objectifs très anciens... 

[Rami]

    N = f d {\displaystyle N={\frac {f}{d}}}.

moderne, kochka, il nous l'a codé en LaTeX, pas en TeX (f \over d) 

[gros minet]

Bonsoir,

Je me permets de vous faire part d'un échange que j'ai eu avec le responsable technique Nikon France il y a maintenant beaucoup beaucoup d'années (c'était peu après la sortie du F90 ! mais cela peut intéresser certains d'entre nous). Je lui faisais part de mon étonnement au sujet des différences de densité entre des photos prises avec un FE et un F90 à pleine ouverture avec différents objectifs. Attention, ce qui suit ne concerne que les dia à commande mécanique.

Après plusieurs films comparatifs réalisés avec mon matériel et le sien (films développés en live chez Nikon France pendant la discussion), il m'a expliqué plusieurs choses :

Le diaphragme de chaque objectif est réglé en cours de fabrication à la valeur de f/5.6. Le réglage consiste à obtenir la section géométrique calculée pour le modèle d'objectif permettant de réaliser l'illumination correcte de référence de la pellicule à f/5.6. Tous les modèles d'objectifs Nikon illuminent donc de façon identique ou presque lorsque leur dia est réglé à f/5.6.

Les autres diaphragmes sont obtenus par construction en divisant par 2 ou en multipliant par 2 la section à chaque cran. Plus on s'éloigne de f/5.6, plus les jeux et tolérances de fabrication mécaniques et autres paramètres apportent des imprécisions. Le summun de ces imprécisions est obtenu à la pleine ouverture où la plupart du temps ce ne sont plus les lamelles du dia qui définissent la section correspondante mais différents éléments internes de l'objectif... La fameuse valeur f1.2 ou f/1.4 ou autre est loin d'être fiable. Bref on peut dire qu'à pleine ouverture, "on a ce que l'on a" et il ne faut chercher trop la petite bête.
La même considération est valable au dia le plus fermé où les petites sections deviennent difficilement mécaniquement reproductibles.

J'avais appris que les différences de densités que j'avais observées venaient du fait que le F90 comportait une mesure digitale au 1/3 de dia (qui ne sera utilisable que sur le F90X) d'où sa plus grande précision de mesure qui mettait en exergue les imprécisions importantes de mes objectifs à pleine ouverture par rapport au FE encore en analogique (avec sa ficelle et son ressort !). CQFD

[Verso92]

J'avais appris que les différences de densités que j'avais observées venaient du fait que le F90 comportait une mesure digitale au 1/3 de dia (qui ne sera utilisable que sur le F90X) [...]

?!!!

[luistappa]

Là, on parle vraiment d'objectifs très anciens... 

Quel crétin le correcteur de l'iPhone, donc objectif Sumérien

[Tonton-Bruno]

J'ai fait au cours des derniers mois pas mal de tests sur carte de gris pour vérifier le comportement des flashs de studio et des torches vidéo que je venais d'acquérir, et je ne suis jamais tombé sur des résultats aussi étranges que ceux qui sont présentés ici.

Je remarque que les objectifs utilisés sont relativement anciens, et certains ont pu mal vieillir, mais à mon avis, ce n'est pas le nœud du problème.

Tous ces objectifs ont été testés à une très faible distance de mise au point, et nous savons tous qu'aux distances minimales, les objectifs ont une focale parfois très différente de celle observé quand on fait la MaP à l'infini, et que certains voient aussi leur transmission fortement diminuer.

Les objectifs macro peuvent perdent jusqu'à 1,5 diaphragmes.

Cela n'explique pas la dérive colorimétrique, mais c'est déjà une piste.

L'idéal serait de faire ce genre de test à une distance égale à 50 fois la focale, ou au moins 25 fois.

Je vais essayer de faire le test en lumière contrôlée, BdB fixe, et 25 fois la distance focale, pour des focales de 100mm, 50mm et 28mm, avec chaque fois 3 objectifs de moins de 15 ans.

[Verso92]

Les objectifs macro peuvent perdent jusqu'à 1,5 diaphragmes.

Ne pas confondre ouverture géométrique et photométrique, hein...

[Tonton-Bruno]

J'ai fait les test hier.
Appareil en mode M 100 ISO BdB 5500K.
Carte de gris éclairée par une torche vidéo Godox réglée sur 5500K.
Tous les automatismes du boîtier désactivés: vignetage, D-Lighting, Bruit, Distorsion, aberration chromatiques...

Je poste les extraits de JPG embarqués dans les RAW

Pour chaque objectif 5 vues:
1/25s f/5,6 - 1/50s f/4 - 1/25s f/5,6 - 1/13s f/8 - 1/25s f/5,6
Ceci me permet de vérifier la constance de l'ouverture.

Voici le résultat au centre de la carte pour l'AF-S 105 VR.

Il y a des variations d'expo à f/4 et f/8 mais les 3 expo à f/5,6 sont les mêmes.
Ce sera similaire pour les autres objectifs.

[Tonton-Bruno]

La première série à la focale 105mm et une distance de 2,5m comportait les objectifs suivants:
AF-S 105 macro - AF-S 70-200 f/4 à 105mm - Z 100-400à 105mm - AF-S 105 macro
J'ai re^passé le 105 macro en fin de série pour m'assurer que la température de la torche vidéo n'avait pas dérivée.

Deuxième série à 1,5m de distance: Z 50mm f/1,8 et 24-70 f/4 à 50mm.

Troisième série même distance: Z 24-70 f/4 à 28mm et Z 14-30 f/4 à 28mm.

Je vous montre chaque fois la première vue à f/5,6.

Il y a une légère dérive de couleur pour l'AF-S 70-200 f/4 et le Z 14-30 est toujours plus clair que les autres à f/5,6.

[seba]

Tous ces objectifs ont été testés à une très faible distance de mise au point, et nous savons tous qu'aux distances minimales, les objectifs ont une focale parfois très différente de celle observé quand on fait la MaP à l'infini, et que certains voient aussi leur transmission fortement diminuer.

Le rapport de reproduction est d 1/30 au maximum, l'ouverture varie très peu (de toute façon ça défavoriserait plutôt les 50mm).
Ca n'a rien à voir avec la transmission, qui dépend des réflexions et de l'absorption.
De toute façon j'ai comparé directement les transmissions, sans aucun rapport avec l'ouverture.
Et on voit aussi les dérives chromatiques à travers les lentilles.
On voit bien que le zoom est moins transparent que le 50mm.
D'ailleurs, à ouverture égale, le posemètre de l'appareil photo préconise un temps de pose différent (sur une plage grise à 2 ou 3 mètres).
Mon collègue avait été très surpris par cette différence, que les tets confirment.

[Tonton-Bruno]

Les objectifs que tu as utilisés ont plusieurs dizaines d'années.
Je me demande s'il n'y a pas un phénomène de vieillissement de certains traitements multicouches des lentilles.

Cela expliquerait à la fois la dérive colorimétrique et la sous-exposition.

[Tonton-Bruno]

Sur mes tests, les variations de l'histogramme entre 2 objectifs au même diaphragme sont vraiment minimes.

Je pense que tu montres juste les risques qu'il y a à utiliser des vieilleries.

[seba]

A mon avis, les traitements sont inertes.
Pour moi, le zoom est un peu moins transparent (21 lentilles en 15 groupes, quand même) et le 50mm surexpose un peu vu que l'image est plus claire qu'avec le 50mm series E.
Les deux ensemble, ça explique cette différence.

[seba]

Sur mes tests, les variations de l'histogramme entre 2 objectifs au même diaphragme sont vraiment minimes.

Je pense que tu montres juste les risques qu'il y a à utiliser des vieilleries.

Je teste en effet deux objectifs particuliers, sans généraliser.
Pour les vieilleries, je pense que la plupart des objectifs gardent leurs qualités pendant des siècles.
Parfois les traitements ternissent mais ça se voit, j'ai quelques objectifs de collection comme ça.

[Tonton-Bruno]

Tout de même, les différences que tu nous montres sont très fortes.

C'est pour ça que j'ai vérifié avec mes propres objectifs et je constate que tout est assez homogène, à l'exception du Z 14-30. Je me demande si je n'ai pas oublié d'éteindre le lampadaire de la pièce quand j'ai fait cette dernière série, d'autant plus que j'étais au téléphone avec un copain à ce moment-là.

[seba]

Comme je l'ai déjà écrit plusieurs fois, mon collègue a été surpris (lors d'une séance au studio).
Je me suis d'abord foutu de lui, je pensais qu'il avait fait une erreur de manipulation.
Après un premier test, j'ai déchanté et lui ai présenté mes excuses.
Et un deuxième test a bien confirmé cette différence.
Maintenant je ne savais pas trop d'où ça venait, d'où cette comparaison qualitative directe des transmissions, mais qui n'explique sans doute pas tout.

[Mistral75]

Les objectifs que tu as utilisés ont plusieurs dizaines d'années.
Je me demande s'il n'y a pas un phénomène de vieillissement de certains traitements multicouches des lentilles.

Cela expliquerait à la fois la dérive colorimétrique et la sous-exposition.

Si quelque chose doit vieillir, notamment dans ses propriétés optiques, c'est la colle des doublets et triplets plus que les traitements de surface.

[Tonton-Bruno]

Possible que ce soit la colle.

Quant aux objectifs qui durent des centaines d'années, dans des coffres forts peut-être, mais si on s'en sert un peu régulièrement, les parties mécaniques, électriques, piezzo-électriques, électroniques et informatiques ne vont pas durer autant !

[seba]

Possible que ce soit la colle.

Quant aux objectifs qui durent des centaines d'années, dans des coffres forts peut-être, mais si on s'en sert un peu régulièrement, les parties mécaniques, électriques, piezzo-électriques, électroniques et informatiques ne vont pas durer autant !

Il y a des objectifs plus simples.
Par exemple, ici, pas de mécanique, électrique, piézo-électrique, électronique ou informatique, ni de colle, ni de traitement.
Tout ce qui peut arriver c'est une altération du verre (attaque chimique en surface ou champignons).

Sinon j'utilise encore couramment des objectifs qui ont une cinquantaine d'années et qui sont comme neufs (à part quelques pétouilles cosmétiques).

[Tonton-Bruno]

Il y a des objectifs plus simples.
Par exemple, ici, pas de mécanique

Tu plaisantes ?
Les filetages emboîtés, qu'est-ce que c'est, sinon de la mécanique de précision ?

[seba]

Tu plaisantes ?
Les filetages emboîtés, qu'est-ce que c'est, sinon de la mécanique de précision ?

Oui enfin, ils sont vissés une fois pour toute.